波纹管在子午面内整体弯曲几何非线性摄动有限元分析.pdfVIP

#90/ 附录 波纹管非轴对称问题研究 波 纹 管 在 子 午 面 第六章 内 整 体 弯 曲 几 何 m 非线性摄动有限元分析 o 本章用第五章提出的旋转壳在子午面内整体弯曲的几何非线性摄动有限元法分析波 c 纹管在纯弯矩、横向力作用下的刚度和应力分布。首先将其中的线性解和前文的中细环 壳一般解、初参数积分解及实验进行比较分析，然后讨论波纹管的几何非线性特征。 . ! # $ 型波纹管在纯弯矩下的线性解 w 模型尺寸和参数见表 ， 用这 个模型做了拉伸试验。关于这 个模 ! # $%’( )*%+ , , 型在纯弯矩作用下的刚度和应力分布，本文第三章用中细环壳一般解进行了计算，并把 网 x 纯弯曲等效成轴向拉压和 的试验进行了比较，第四章用初参数法数值积分法 $%’( )*+ 维 进行了计算，本节用有限元法的线性解进行计算。这 种方法给出的弯曲刚度见表 。 三 , ! - f 应力分布见图! # . ! #-，每一幅图有两条曲线，虚线为有限元法的线性解，实线为中 细环壳一般解。由于在纯弯矩作用下，波纹管的变形关于赤道平面是对称的，因此只需 z 要考虑其中的半个波纹。应力分布见图的横坐标为波纹管半个波弧长的等份数，由波谷 b 到波峰 （自左向右）分成#/0 等份。纵坐标为波纹管受拉侧外表面的有关应力与一具有 应力量纲的参考值 1 ! 2 # $% 之比。 ! ! 3 . 关于有限元法，应力曲线横坐标的左端和右端分别对应于结构的支承端和载荷作用 端，支承端的节点号为 ’ 1 #，载荷作用端的节点号为 ’ 1 #/#。结构左端的边界条件为 ! ! w ｛， ， ｝ ｛， ， ｝，右端的等效节点载荷由 （ ）确定。在纯弯矩 ( 1 ) # ’ 1 # 1 0 0 0 4 -5 作用下波纹管 个波两端面的相对转角为 （） （ ）。 # $ 1 - ) 1 #/#6 # 7 $ w ’ 3 w 表! # 模型尺寸和参数 模型 （ ） （ ）